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火山也許是世界上最令人印象深刻的熱學(xué)現(xiàn)象。它的噴發(fā)既令人著迷又極具破壞性。因此，世界各地的研究人員樂于研究火山及火山活動(dòng)的方方面面也就不足為奇。
據(jù)使用過FLIR紅外熱像儀的研究人員介紹，這款設(shè)備是最實(shí)用的火山監(jiān)測工具。研究人員通過使用紅外熱像儀不僅能觀測到火山的熱度,還能在一定的安全距離內(nèi)搜集到非接觸式溫度數(shù)據(jù),確保了研究人員的安全。
通過紅外熱像儀記錄下輻射熱量,并把記錄量化為溫度，然后將溫度可視化為熱圖像。對火山研究人員來說，紅外熱像儀是用于檢測和分析火山熱活動(dòng)模式再理想不過的工具。
FLIR SC660是一款廣泛使用于火山研究的紅外熱像儀。這款便攜式紅外熱像儀可在地面或直升機(jī)上使用。事實(shí)上,它具有對火山研究非常實(shí)用的可互換鏡頭。標(biāo)準(zhǔn)的24°鏡頭非常適合短距離觀察，而7°鏡頭則是遠(yuǎn)距離觀測必不可少的幫手。這款紅外熱像儀是通過不斷推拉拍攝研究多個(gè)火山的研究人員的理想之選。
另一款用于火山研究的紅外熱像儀是FLIR SC655。這些固定安裝式熱像儀非常適合24/7全天候偵測火山。先進(jìn)的分析軟件還能幫助研究人員設(shè)置自動(dòng)報(bào)警。這款軟件能將觀測到的熱數(shù)據(jù)與之前的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較 ，如果記錄的溫度高于某個(gè)閾值，報(bào)警器就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)。這款熱像儀對于火山監(jiān)測中心來不失為最佳選擇，它可以裝置在一個(gè)特定位置，觀測一個(gè)或多個(gè)火山。
完善預(yù)警系統(tǒng)
紅外熱像儀不僅可以用來測量和繪制活躍的熔巖流，還能檢測發(fā)現(xiàn)有熱氣逸出的新裂縫。對地表溫度的全面分析可以使研究人員近一步理解這一最令人印象深刻的、最具破壞性的地質(zhì)現(xiàn)象背后的力學(xué)規(guī)律。對火山運(yùn)動(dòng)背后的力學(xué)規(guī)律的理解將有助于改進(jìn)火山預(yù)警系統(tǒng)，并用于拯救生命。雖然火山活動(dòng)的預(yù)測變得更加可靠，但是仍然有許多火山現(xiàn)象難以預(yù)料，其中之一就是噴氣活動(dòng)。高壓液體,主要是水和二氧化碳，通過火山溫度加熱，這些高壓液體的溫度能增加到幾百攝氏度，但高壓使得液體無法氣化。如果由于某種原因?qū)е聣毫ν蝗话l(fā)生變化，液體將迅速氣化。這個(gè)過程如此迅速以至于會(huì)引起毀滅性的氣體爆炸。
距離的重要性
這種氣體爆炸現(xiàn)如今依然是遠(yuǎn)非人所能預(yù)知。縱然很多火山中心都曾觀測到熱氣活動(dòng)，但是對于氣體泄漏的具體地點(diǎn)仍然知之甚少。因此，研究人員和研究設(shè)備都應(yīng)該處于一定的安全距離。最近的一個(gè)與之相關(guān)的例子是靠近印尼日惹市的一次地震。
研究人員正在利用傳統(tǒng)的溫度測量設(shè)備——熱電偶傳感器——調(diào)查熱氣逃逸處。在地震發(fā)生后不久緊接著發(fā)生了瓦斯爆炸，摧毀了所有的現(xiàn)場儀器，包括熱電偶傳感器。而FLIR紅外熱像儀可以在安全的距離內(nèi)測量，毫發(fā)無損。
確定熱液流的上升路徑
為研究此現(xiàn)象，一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)使用FLIR熱像儀對Fossa cone——一個(gè)有噴氣活動(dòng)的意大利火山區(qū)域，進(jìn)行了觀測研究。他們把用FLIR熱像儀搜集到的熱數(shù)據(jù)與數(shù)值模型相結(jié)合,以深入了解控制熱液流上升路徑的機(jī)制。
從這些模型可以發(fā)現(xiàn)低壓應(yīng)力值出現(xiàn)在巢狀火山口邊緣處。使用FLIR熱像儀進(jìn)行的現(xiàn)場觀察證實(shí)，這與實(shí)際發(fā)生的火山噴氣孔相符合。逃逸的熱液氣體溫度遠(yuǎn)高于周圍，因而很容易在熱圖像中觀察到。
不同尋常的火山口.為使人們更好地了解這種危險(xiǎn)的現(xiàn)象，一些新的研究項(xiàng)目紛紛加入。其中一個(gè)項(xiàng)目就是在希臘的Nisros島上的一個(gè)火山口進(jìn)行。這個(gè)火山口有一些值得注意的特性，它的表面每兩個(gè)小時(shí)都會(huì)上下運(yùn)動(dòng)幾厘米。至今，科學(xué)家們?nèi)圆恢朗鞘裁丛驅(qū)е逻@個(gè)獨(dú)特的地殼垂直運(yùn)動(dòng)。而通過FLIR紅外熱像儀非常清晰地展現(xiàn)了這個(gè)火山口獨(dú)特的溫度場。為了更好的理解這種現(xiàn)象，研究人員把地殼垂直運(yùn)動(dòng)與FLIR紅外熱像儀記錄的熱模式進(jìn)行了對比。紅外熱像儀以每5分鐘一幀的速度記錄了整整一個(gè)月。研究人員把這些數(shù)據(jù)與地殼運(yùn)動(dòng)相比較，以試圖尋找其中的關(guān)聯(lián)。而通過利用這些相關(guān)性，研究人員可以進(jìn)一步優(yōu)化他們的數(shù)學(xué)模型和公式。
隨著世界各地研究不斷地進(jìn)行，我們對包含于這些火山現(xiàn)象中的模式的了解也越來越深入。這將有助于科學(xué)家開發(fā)出更好的方法來預(yù)測這些危險(xiǎn)的火山活動(dòng)。而通過FLIR熱像儀搜集到的數(shù)據(jù)將使這一切成為可能。
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